پران دایکست
پران دایکاست یک فرآیند ریخته گری فلز است که شامل تغذیه آلیاژهای غیر آهنی مذاب به قالب های تحت فشار زیاد و با سرعت بالا برای ایجاد سریع محصولات قالب گیری، می شود. مواد اصلی مورد استفاده در ریخته گری، آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و روی هستند. دایکاست دقت ابعادی بالایی را ارائه می دهد و تولید انبوه محصولات نازک و پیچیده را امکان پذیر می سازد. در فرآیند دایکاست فلز مذاب با فشارهای بین 0.7 تا 700 مگاپاسکال وارد قالبی به نام Dies می شود و در آنجا به قالب ریخته گری فلز، جامد می شود. ریخته گری دایکاست که گاهی اوقات به عنوان ریخته گری تحت فشار شناخته می شود، در محفظه های خودرو، قطعات لوازم خانگی و اسباب بازی ها استفاده می شود.
فلزات غیرآهنی آلومینیوم، روی، مس، منیزیم، سرب، اسپند و آلیاژهای مبتنی بر قلع، به طور گسترده برای تولید اجزای پیچیده با کیفیت بالا استفاده می شوند. عناصر شیمیایی مختلفی به فلز مذاب اضافه می گردند تا به ترکیب شیمیایی فلز مورد نظر دست یابند تا برخی از قسمت های چالش برانگیز را برآورده سازند. بسته به پیچیدگی، اندازه و متریال قطعه، قطعه نهایی یک یا چند قالب می تواند باشد. قالب ها می توانند دارای یک حفره منفرد، حفره های متعدد، چندین حفره قطعات مختلف یا یک قالب واحد باشند که در آن چندین قالب با هم ترکیب می شوند تا یک قالب نگهدارنده اصلی ساخته شود. پران دایکاست در اواسط قرن نوزدهم برای ساخت قطعات برای صنعت چاپ معرفی شد. از آن زمان، این فرآیند به عنوان یکی از حیاتی ترین فرآیندهای تولید با بسیاری از پیشرفت های تکنولوژیکی، مانند اقدامات کنترل متالورژیکی برای بهبود معیارهای تولید، ظاهر شده است. با ریخته گری می توان قطعاتی با ویژگی های پیچیده و سطح عالی تولید کرد. همچنین می تواند با سایر تکنیک های تولید مانند مهر زنی ورق فلزی، آهنگری و سایر فرآیندهای ریخته گری، رقابت کند.
دایکاست چیست؟
دایکاست چیست؟ برای پاسخ به این سوال ابتدا معایب و مزایای دایکاست را بیان می کنیم. از جمله مزایای آن عبارتند از:
قطعات دایکاست نسبتا ارزان تر هستند و کیفیت یکنواختی را حجم زیاد تولید می کنند. هزینه های کمتر نیروی کار به دلیل فرآیندهای نیمه خودکار یا کاملاً خودکار است.
فرم های پیچیده و اشکال پیچیده را می توان به راحتی ریخته کرد، با اندازه قطعات از 25 گرم تا 25 کیلوگرم.
قطعات با دیواره هایی به نازکی 0.38 میلیمتر به دلیل فشار زیاد مورد استفاده در طول فرآیند امکان پذیر است.
از آنجایی که فلز مذاب به سرعت در دیواره های قالب خنک می شود، قالب ریخته گری دارای پوسته ریزدانه سخت با استحکام عالی است. در نتیجه، با کاهش ضخامت دیواره، نسبت مقاومت به وزن اجزای دایکاست افزایش می یابد.
سطوح صاف را برای یاتاقان هایی که در غیر این صورت ماشین کاری می شوند ایجاد می کند.
همچنین می تواند محصولاتی به شکل خالص با نرخ های بالا تولید کند که بدون نیاز به پس پردازش یا با پس پردازش کم است.
دقت ابعادی عالی و سطح خوب 0.8-3.2 um Ra .
قطعات کوچکتر را می توان با استفاده از قالب چند حفره یا ریخته گری مینیاتوری، تولید کرد.
معایب دایکاست عبارت است از:
قطعات ریخته گری دایکاست تنها برای دسته های تولیدی بزرگ به دلیل هزینه بالای تجهیزاتشان مقرون به صرفه هستند.
فلزات و آلیاژهای با نقطه ذوب بالا مناسب نیستند.
به دلیل محتوای آهن، فلزات آهنی مانند فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و فولاد آلیاژی تمایل به زنگ زدگی دارند، بنابراین مناسب نیستند.
قطعات بزرگ به دلیل محدودیت در طراحی قالب و فرآیند ریخته گری امکان پذیر نیست.
هزینه قالب بالا و به طور کلی زمان بر است.
تغییرات در طراحی قطعه زمان بر و پرهزینه است، بنابراین ارزش نمونه سازی قطعه را قبل از انجام دایکستینگ دارد.
تخلخل ناشی از هوا و گازهای محبوس شده بر یکپارچگی قطعه تأثیر می گذارد. ریخته گری تحت خلاء با ایجاد خلاء قبل از پر شدن فلز مذاب تخلخل را کاهش می دهد.
قالب دایکاست چیست؟ چه ویژگی دارد؟
حال بیایید ببینیم قالب دایکاست چیست؟ چه ویژگی دارد؟ و چگونه کار می کند؟ در عمل پران دایکاست، قالب دایکاست حاوی حفره ای است که در آن فلز مذاب تزریق شده و تشکیل می شود. پس از سفت شدن، ابزار به قطعات متعددی تقسیم می شود و امکان برداشتن قطعات ریخته گری را فراهم می کند. کیفیت طراحی قالب ریخته گری تا حد زیادی ویژگی های ریخته گری و کارایی اقتصادی را تعیین می کند. هنگام طراحی و تولید قالب دایکاست، موارد زیر باید در نظر گرفته شود:
اندازه گیری قالب دایکاست
انتخاب فولادهای قالب و عملیات حرارتی آنها
طراحی قالب سیال حرارتی گرمایش و سرمایش
طراحی و محاسبه سیستم ریخته گری و تهویه
سهولت نگهداری
تولیدی که با عمر مفید سازگار است
تعداد حفره های قالب
طرز کار دستگاه دایکاست
همانطور که قبلا بیان کردیم پران دایکاست یک فرآیند ریخته گری است و دستگاه دایکاست این کار را انجام می دهد. از پران دایکاست معمولاً برای تولید قطعات فلزی با ابعاد دقیق، مشخص، صاف یا بافت دار استفاده می شود. این کار با فشار دادن فلز مذاب تحت فشار بالا به قالب های فلزی قابل استفاده مجدد انجام می شود. فرآیند تولید قالب دایکاست از رویه های بعدی در مورد ساخت قالب دایکاست پیروی می کند. طرز کار دستگاه دایکاست به این صورت است که بخش های دستگاه به طور ایمن در داخل دستگاه نصب می شوند و طوری چیده شده اند که یکی ثابت و دیگری متحرک باشد. این دو به هم محکم بسته شده اند. فلز مذاب به داخل حفره قالب تزریق می شود که در آنجا به سرعت جامد می شود. نیمه های قالب از هم جدا می شوند و قالب ریخته می شود. در مقایسه با فرآیندهای شن و ماسه یا قالب دائمی، سریعترین روش ��ر صنعت برای تولید قطعات فلزی غیرآهنی بسیار دقیق است.
ساخت دستگاه دایکاست
در ساخت دستگاه دایکاست فرایندهای زیادی انجام گرفته است. از سال های اولیه تولید این دستگاه تا کنون، ما شاهد تحولات زیادی در این نوع دستگاه ها بوده ایم. می دانیم که پران دایکاست تحولات زیادی را در صنعت برای ما رقم زده است.آدی (Adie) یکی از ابزارهای تخصصی است که در فرآیند دایکاست استفاده می شود. از فولاد سخت شده ساخته شده است که به شکل توری یا نزدیک به شکل توری قطعه ای که قرار است ساخته شود، ماشین کاری و طراحی شده است.
در دایکستینگ دو قالب مورد نیاز است. اولی مرگ پوششی و دیگری قطعه اجکتوری است. جایی که این دو دای به هم می رسند، خط تقسیم نامیده می شود. پین های اجکتور و رانر، که مسیر عبور از سوراخ شات به حفره است، معمولا در پین اجکتور یافت می شوند. فلز مذاب از طریق یک سوراخ در قالب پوششی به درون قالب ها جریان می یابد.
عوامل تاثیر گذار در کیفیت طراحی قالب دایکاست
اگر بخواهیم عوامل تاثیر گذار در کیفیت طراحی قالب دایکاست را بیان کنیم خواهیم دید که عوامل زیادی در طراحی قالب وجود دارند که باید موقع تصمیم گیری در خصوص ویژگی های قالب، با توجه به پروژه ای که در دست داریم، مد نظر قرار دهیم. این عوامل عبارتند از: شیب، نوارها، خطوط مجزا کننده، برجسته کاری شیارها، سوراخ ها و دریچه ها، نمادها و ضخامت دیواره.
قالبسازی دایکاست
همانطور که قبلا گفتیم به قالب سازی دایکاست، ریخته گري تحت فشار نیز می گویند. در پران دایکاست، مواد مذاب با سرعت و تحت فشار به داخل قالب تزریق می شود و امکان تولید قطعات فلزی را در کم ترین زمان ممکن، می دهد. قطعاتی که با این روش تولید می شوند می توانند دیواره های بسیار باریکی داشته باشند که استحکام بسیار زیادی دارند و ساخت آن تقریبا توسط روش هاي دیگر غیرممکن است. بنابراین سریع ترین راه تولید یک محصول فلزی استفاده از قالب سازی دایکاست است.
طراحی و ساخت قالب های دایکاست
فرآیند طراحی و ساخت قالب های دایکاست به این صورت است که همه قالب های دایکاست با فولاد با کیفیت بالا در بخش ابزارسازی ساخته و تولید می شوند. هنگام طراحی ابزار، یک تیم مهندسی تمام جنبه های قالب و خود قسمت انتهایی را در نظر می گیرند. از انتخاب مواد و سایت های بالقوه دونده گرفته تا پشته های تحمل و موارد دیگر. نرم افزار پیشرفته جریان ماگما به تجزیه و تحلیل قابلیت ریخته گری برخی از ویژگی های طراحی و بهترین سایت ها برای سیستم های رانر و پورت های خنک کننده قبل از ساخت ابزار کمک می کند. ویژگی هایی مانند پورت های خنک کننده، میزان سایش ابزار را محدود، عمر ابزار ریخته گری شما را طولانی و تخلخل یکنواخت و استحکام بالا را در ریخته گری نهایی تضمین می کند.
ریخته گری دایکاست
همانطور که بیان کردیم ريخته گری دایکاست نوعی ريخته گری در پران دایکاست می باشد که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزريق می شود. اين سيستم بر خلاف سيستم هايی که مذاب تحت نيروی وزن خود به داخل قالب می رود، دارای قابليت توليد قطعات محکم و بدون مک (حفره هاي درونی) مي باشد. دایکاست سريع ترين راه توليد يک محصول از فلز می باشد. این فرآیند معمولاً برای آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و مس با نقطه ذوب بالا استفاده می شود، در حالی که سایر فلزات از جمله فلزات آهنی نیز می توانند ریخته گری شوند. دمای فلز مذاب برای آلومینیوم و آلیاژهای خاص منیزیم از 600 درجه سانتیگراد شروع می شود و برای آلیاژهای مبتنی بر مس و آهن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
قیمت دستگاه ریخته گری دایکاست
قیمت دستگاه ریخته گری دایکاست در برندهای مختلف کمی متفاوت است. اما تقریبا در یک رنج قیمتی قرار دارند. بر اساس مواد سازنده این نوع دستگاه ها و طریقه عمل پران دایکاست در آنها، قیمت آنها نیز می تواند متفاوت باشد. طریقه ریخته گری نیز متفاوت است مانند ریخته‌گری تحت فشار بالا، ریخته‌گری تحت فشار گرانشی و ریخته‌گری تحت فشار پایین که برای هر کدام دستگاه مخصوص وجود دارد و با قیمت های مختلف نیز عرضه می شوند. بر همین اساس می توانید با مراجعه به برخی سایت های معتبر از قیمت آنها مطلع گردید.
انواع ماشین های دایکاست
انواع ماشین های دایکاست عبارتند از:
ماشین های ریخته گری اتاق داغ؛ یک ماشین ریخته گری با محفظه داغ است که اجزای اصلی آن شامل یک گلدان فولادی پر از فلز مذاب برای ریخته گری و یک سیستم پمپاژ است و از یک سیلندر فشار، یک پیستون، یک گذرگاه گردن غاز و یک نازل تشکیل شده است.
ماشین های ریخته گری اتاق سرد؛ یک دستگاه ریخته گری با اتاق سرد است که در آن فلز مذاب ابتدا از سوراخ محفظه شات عبور داده می شود. دو نیمه قالب بسته و به هم قفل شده اند. سپس، پیستون به سمت جلو حرکت می کند تا سوراخ را ببندد و فلز مذاب را وارد حفره قالب کند.
دستگاه دایکاست با سیستم تزریق محفظه
دستگاه دایکاست با سیستم تزریق محفظه که در آن محفظه تزریق به صورت سرد عمل کرده و فقط از حرارت مواد مذاب که در داخل آن ریخته می شود حرارت می گیرد. قسمت پیشانی تزریق برای مقاومت در برابر مواد مذاب، با آب خنک می شود. جهت تسهیل در امر ریختن مواد مذاب، محفظه تزریق به صورت افقی قرار گرفته و در بالای آن یک سوراخ بارگیری تعبیه گردیده است.
قالب دستگاه دایکاست
همانطور که قبلا اشاره کردیم قالب دستگاه دایکاست شامل حفره قالب است، یعنی فضایی که خطوط و ابعاد ریخته گری را تشکیل می دهد. آلیاژ ریخته گری مایع از طریق کانال هایی وارد می شود که به آن سیستم دروازه می گویند. قالب پران دایکاست اساساً از دو قسمت ساخته شده و از نیمه های قالب ثابت (ایستا) و متحرک (اجکتور) تشکیل شده است. نیمه قالب ثابت روی صفحه ثابت دستگاه ریخته گری نصب می شود. نیمه قالب اجکتور به صفحه ثابت متحرک ثابت شده و حاوی اجکتور ریخته گری است. هنگامی که برای ریخته گری آماده می شود، دو نیمه قالب بسته می شوند و توسط نیروی قفل قالب روی دستگاه بسته نگه داشته می شوند. سطح تماس بین دو نیمه قالب را جداسازی قالب یا صفحه جداسازی قالب می نامند. حرکات باز و بسته شدن فقط روی نیمی از قالب اجکتور اعمال می شود. حفره ها یا زیربرها توسط اسلایدهای هسته که به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی کار می کنند، قالب گیری می شوند.
در این مقاله تلاش کردیم در مورد پران دایکاست و انواع مختلف دستگاه مربوط به آن مطالبی را عنوان کنیم. همچنین در مورد ویژگی ها و کاربردهای این نوع دستگاه نیز مطالبی را عنوان کردیم و بیان کردیم عواملی وجود دارند که بر کیفیت طراحی قالب دستگاه دایکاست اثر می گذارند. در مورد قیمت دستگاه دایکاست و برخی از انواع آن و نحوه کارایی آن نیز به نکاتی اشاره نمودیم.